基于三点式伏安法的接地电阻测量方法.pdf

NMAE代建筑电气
io. 5 Vol.l (Serial No 5) 2010
电气安全
基于三点式伏安法的接地
电阻测量方法
吴剑强,陈胤华
(1.金华市气象局,浙江金华321000
2.乐阳市气象局,浙江东阳32100)
摘要:针对工稈中采用不同的接地电阻测试仪测得的接地电阻值不同的问题
对点式伏安法测量接地电阻的原理进行了分析和试验。指出测量接地电阻时
必须要考虑电流辅助极的距离対测量结果的影响,一般设置距离不应小」10m
吴剑强(1957),男
工程师,从事防雷
测、设计审核、竣工验
关键词:点式伏安法;接地电阻;辅助电柲;测量
收、「程设计和施
中图分类号:U856文献标志码:A文章编号:1674-8417(2010)05106003
等防雷⊥作。
原理分析
目前,各地防雷山心采用的接地电阻仪多为
?接地电阻,目前普遍接受的定义是:有
使用设置辅坳电柲的地桩法进行接地电阻的测
个接地电阻,现冇接地电流流入该电极,?
量。在具体操作过程中,辅助电极一般都按仪器
在接地电极流入接地电流,接地电极的电位就比
的使用说明进行设置,间距为5~10m
接地电流流入前升高U,这时把R=U/I作为该
但是,笔者在一次施工监督过程中,用410
接地电极的接地电阻
型拶地电阻仪测得接地阻值为1.5092,而施T
依据该定义,可以按图1所小的方法测量接
位采用ZC型摇表式接地电阻仪测得的结果为
地电阻。
802。两种类型测试仪的测測量原理并无差异
唯一不同的是测暈时辅切接地电的姫离?同
防雷所检测人员测量付,辅助电极的设置问
距约为5m,而施工单位测量时辅接地电枚间
距在.10m以上。当防雷所检测人员将辅助电极
间距设置为15m吋,测量结果明显下降,为
接R
电压助极
地
助
板
0.709。困为该建筑设计要求接地阻值≤109,
检测结果到底以哪个为准,将直接影啊工程
图1用电流表和电压表测试接地电阻原理图
在实际T作中,此类现象并不少见。为了深
要求电斥辅埸枚P应放置在零电位点上电
入分析题,本文对接地电阻仪采用二点式伏安
流的回归电枚C必须设置在死穷远处,以消除对
法测量N辅助接地电极的设置和测量结果之间
接地电柲R。的影啊。根椐定义可知,待测的接
的关系进j分析和试验。
地电阻值R。=U/Il实际上,目前常用的接地电
陈胤华(1976-),男,程帅.从事防雷安全管理
规代建统电气MAE
电气安全
No5 Vol1 (Serial No 5)2010
阻仪,不论是传统的摇表式、数字式,还是新式计地管线,EP间地电位为0V。用212B测试仪随
型电阻仪,只要是采用地桩法测量接地电阻的
机选测两个点,测试栟埋深025m,得上壤电
论是一线法或是四线法,其基本原理就是上述
P1=17-42?m,p.2=210.02·m。
的三点式伏安法。图2为常用的接地电阻仪的
22试验步骤
测量原理图。
(1)仪次设置EP=PC=5、10、15、20.25m
测量接地电阻值。其中E、P、C点呈一直线
(2)设置EP=5m,PC=10、15、20m,测量
接地电阻值。其中E、P、C三点呈一直线
地面
(3)测量EC间电流和EP间电压。其中E、
5-101n
P、C一点呈一直线
23试验结果
使用万用表无法测出EC间电流,有吋EP
间电>75V。经测量可得接地电阻值如表
小
图2接地电阻仪测试原理图
表1接地电阻偵(测量仪器:4102型)
由于接地电阻仪的测试电压为AC20
EP距
PC距
接地电写上“次
75V測试电流为1~10mA,因此,一殷认为,在
阻值2的差值A2
5~10m之外し入地电流的影响,故要求测量
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时辅助电极的设置距离为5~10m。
既然采用三点式伏安法测量接地电阻时要
求辅功电流极设置无穷远,儿mA测试电流的影
050
啊距离只有5~10m,则当辅助电枚P、C进一步
-01
拉距离时零电位区AB也自然护人,更有利于
接地电阻的测量,测量结果也应当是相对稳定
的,但事实上却并非如此
5定
考虑到泥十的十壤电阻率为3~250?·m
距离)
06
Q.1
(如果含砂石较多,则可在30092?m以上),常
见的园上:、貓上:的均值多为50~6092·m,测试
由试验可知,测试电压对辅助电极的设置距
义电源的输出电压可达75V,Uc则可达到
离的影响远人于测试电流。当辅助电极间距离
150V.该量级电位差的影响理应远比10mA的测
超过10m时,再次加大电柲间距,测暈值的变化
试电流重要,设置辅助电枚时也应当予以考虑。明显减少,接地电阻值趋于稳定。
事实上是不是如此呢?为此,通过设置不同的辅
其原理也很简单,如图3所示。当辅助电极
埸电柲间距,毟者对某接地系统进行了对比测试
间距加大时,E、C之间的等电位线变坑,使零等
电位区AB增大,P点零电位点附近的电位波动
2测试试验
趋平,Up的测量受到的影响变小,Up趋于稳定,
因此接地电阻值也变得相对稳定。关于上述角解
2.1试验器材和场地
释的另一例证就是第二组试验数据(固定EP距
试验器材选用4102型、2127B型接地电阻仪
离为5m),当E、C距离加大时,E、P之间的等电
各1台,数字式方用表1只,50m卷尺,よ他附校
位线变疏情趋于缓慢,同样导致测量值稳定
若干。
但是,这个值是个假值,因为P并没有处于零电
接地极坦深>1.5m。测试方向地面没有埋
位区。
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